Gestió de xarxes de veu i dades UF1869 Anàlisi del mercat de productes de comunicacions El.laborat per Xavier Castejón 2014
Gestió de xarxes de
veu i dades
UF1869
Anàlisi del mercat
de productes de
comunicacions
El.laborat per Xavier Castejón 2014
MF0228_3: Disseny de xarxes telemàtiques (200 hores)
UF1869: Anàlisi del mercat de productes de comunicacions (90 hores)
UF1870: Desenvolupament del projecte de la xarxa telemàtica (80 hores)
UF1871: El·laboració de la documentació tècnica (30 hores)
Relació d’unitats didàctiques per
mòdul formatiu
1. Introducció a les comunicacions i xarxes de computadores.
2. Principis de transmissió de dades.
3. Medis de transmissió guiats.
4. Medis de transmissió sense fils.
Contingut
1. Protocols d’interconnexió de xarxes. Protocol IP
2. Protocol de Transport. Protocols TCP/UDP
3. Protocols del nivell d’aplicació
6. Protocols.
1. Internet i les seves organitzacions
2. Adreçament IPv4 e IPv6. Creació de subxarxes
3. Enrutament
6.1. Protocols d’interconnexió de
xarxes. Protocol IP
6.1.1. Internet i les seves organitzacions
Es una enorme xarxa que connecta xarxes i
computadores distribuïdes per tot el món.
Una xarxa d'ordinadors és un conjunt de
màquines que es comuniquen a través d'algun
mitjà (cable coaxial, fibra òptica, radiofreqüència, línies telefòniques, etc.) amb
l'objecte de compartir recursos.
Què es Internet ? Aquesta xarxa global té la característica
que utilitza un llenguatge comú que
garanteix la intercomunicació dels
diferents ordinadors; aquest llenguatge comú o protocol es coneix com TCP/IP
(Transfer Control Protocol / Internet
Protocol).
6.1.1. Internet i les seves organitzacions
Breu història i origen d’Internet 1957.
Es llança el Sputnik.
EE.UU. Funda ARPA.
1963. Apareix el codi ASCII.
1968. Primera xarxa per conmutació de paquets.
1969. Es funda ARPANet.
Kleinrock realitza una prova exitosa de connexió entre ordenadors.
4 nodes forman ArpaNet.
La Universitat de California idea els RFCs.
Breu història i origen d’Internet
1970. Kevin MacKenzie inventa el primer emoticón :-)
(significa )
1971.
Comença el Proyecto Gutenberg
1972.
Ray Tomlinson crea el primer programa de e-mail i la notació usuario@dominio
Breu història i origen d’Internet
El Departament de Defensa dels EUA va
encarregar un projecte a ARPA (Advanced
Research Projects Agency) per la
interconnexió d’equips entre ubicacions
remotes.
Així va néixer el 1969 la precursora d'Internet, es va cridar ARPANET i estava formada per
quatre nodes.
El 1972 tenia 40 nodes i a partir d'aquí va
anar creixent vertiginosament.
Breu història i origen
d’Internet. Cronologia El 1973 es realitzen les primeres connexions
internacionals d'ARPANET des EUA amb Gran Bretanya i Noruega.
S'especifica l'FTP, és a dir, com s'envien i
reben arxius. Sorgeix la idea d'Internet com
a xarxa global.
El 1974 Vinton Cerf defineix les
especificacions del TCP.
El 1977 es defineixen les especificacions del correu electrònic.
El 1982 s'estableix el protocol TCP / IP per ARPANET.
El 1984 es va crear el sistema de noms DNS
que permet donar noms alfanumèrics als ordinadors de la xarxa en lloc de noms
numèrics.
El 1988 es desenvolupa l'IRC (Internet Relay
Chat).
El 1989 Tim Berners-Lee va definir les bases de
WWW al CERN de Ginebra, Suïssa.
Breu història i origen
d’Internet. Cronologia
El 1990 es va crear el primer navegador web.
El 1990 el sistema Archie permet intercanviar fitxers.
El 1991 Jean-Francois Groff implantar el
servei FTP des de la web.
El 1992 la multimèdia entra a Internet, es
crea el servidor d'àudio i vídeo multicast
MBONE.
Breu història i origen
d’Internet. Cronologia
El 1993 es va crear el navegador web
Mosaic per Marc Andeerssen al NCSA d'Illinois que va tenir una àmplia difusió. El
Mosaic ja tenia l'anagrama d'un globus
terraqüi circumdat per òrbites.
Es crea InterNIC que proporciona el servei
de registre de noms per a Internet. La
Casa Blanca i l'ONU entren a la xarxa. Es
crea el primer banc per Internet.
Breu història i origen
d’Internet. Cronologia
Comença l'expansió comercial d'Internet. A
partir d'aquest moment Internet deixa de
ser usada només per investigadors,
universitaris i informàtics i comença a ser
utilitzada per tot tipus d'usuaris.
Al setembre de 1993 apareix el primer
servidor web a Espanya, el de la Universitat Jaume I de Castelló. Al desembre ja hi
havia 13 servidors d'Universitats i centres de
recerca connectats per RedIris.
Breu història i origen
d’Internet. Cronologia
El 1994 apareix Yahoo!
El 1995 la web ja és el servei més popular d'Internet.
El 1996 Microsoft entra a Internet. Fins a
aquest moment Netscape era el navegador més utilitzat.
El 1997 hi havia 19,5 milions d‘hosts
connectats a Internet, 1 milió de servidors
web. A Espanya 1,1 milions d'usuaris
d'Internet o internautes.
Breu història i origen
d’Internet. Cronologia
El 1998 es crea el ICANN
Comença a parlar-se de l’e-commerce.
S’elimina Infovía i apareix Infovía Plus.
El juici Clinton-Lewinsky es converteix en tot un
aconteixemt en Internet.
Juici anti-monopoli contra Microsoft.
Es crea Google.
El 1999 hi ha 50 millions d’ordinadors. El contingut
d’Internet desborda.
El 2000 el virus I love you infecta a millions
d’ordinadors. Google desbanca a Yahoo! com
a principal cercador d’Internet.
Breu història i origen
d’Internet. Cronologia
El 2001 s’il.legaliza Napster.
El 2002 es comença a popularitzar la tarifa plana
en Espanya.
El 2003 s’estima que es descarreguen ilegalment més de 2000 millions d’arxius al mes.
El 2004 el virus MyDoom contagia 1 de cada 12
missatges de correu electrònic.
Hi ha 924 milions d’usuaris d’Internet
(13,4 milions en Espanya, 184 milions en Estats
Units i 100 milions en Xina).
Breu història i origen
d’Internet. Cronologia
Evolució del número
d’ordinadors connectats
a Internet
Any Nº d’ordinadors
1969 4
1972 40
1977 100
1984 1.000
1986 5.000
1987 28.000
1989 100.000
1900 300.000
1992 1.000.000
1993 2.000.000
1994 3.000.000
1995 6.500.000
1996 12.800.000
1997 19.500.000
2002 170.000.000
2006 1.100.000.000
2016 2.000.000.000
6.1.1. Internet i les seves organitzacions
6.1.2. Adreçament IPv4 e IPv6. Creació
de subxarxes Proporciona informació sobre on s’han d’enviar els paquets de dades i com s’ha de fer aquest enviament. Aquesta informació inclou les adreces lògiques del dispositiu emissor i del dispositiu destinatari.
IP és el protocol que permet a TCP/IP comunicar més d’un segment de LAN o més d’un tipus de xarxa mitjançant un encaminador.
6.1.2. Adreçament IPv4 e IPv6. Creació
de subxarxes
El protocol IP es no orientat a connexió i no fiable, de forma que l’establiment de connexions i el control d’errors el realitza el protocol de transport.
IPv4 va ser proposat el 1981 i és el protocol de xarxa per excel·lència. Defineix el format que s’ha d’utilitzar per a enviar informació entre 2 punts distants de la xarxa.
Estructura paquet IPv4
Versió (4bits): indica quin protocol de xarxa utilitza aquest datagrama. Per a IPv4 està fixat a 0x04 Longitud de la capçalera (4bits): pot tenir una mida variable a causa del camp Opcions. En particular, aquest camp indica el valor en funció de la quantitat de paraules de 4 octets que té la capçalera. El valor por defecte es 0x05, vol dir una capçalera de 20 octets. Tipus de servei (TdS) (8 bits): aquest camp es normalment ignorat.
Estructura paquet IPv4
Longitud total (16 bits): indica la mida total del datagrama en octets, que inclou la capçalera i el camp de dades. Els 16 bits indiquen una mida màxima del datagrama de 65.535 octets. Tot i que en general la mida màxima utilitzada és de 1.500 octets. Identificador (16 bits), indicadors (3 bits) i fragmentació (13 bits): aquests camps fan referència al que es coneix com a fragmentació IP.
Estructura paquet IPv4
TTL(8 bits): inicialment aquest camp feia referència al temps de vida del datagrama en mil.lisegons. Però en la pràctica conté el màxim nombre d’encaminadors que pot travessar el paquet fins que arribi a la destinació. A cada salt, un encaminador decrementa en 1 el valor d’aquest, i quan el TTL arriba a 0 el paquet és descartat. Protocol (8 bits): indica el protocol present en la capa de transport. Generalment potser 0x06 per a TCP o 011 per a UDP.
Estructura paquet IPv4
Suma de comprovació de capçalera (16 bits): permet detectar algun tipus d’error de transmissió a la capçelera. Adreça d’origen (32 bits): indica l’adreça origen del paquet. Adreça de destinació (32 bits): on va dirigit el paquet. Opcions IP: aquest camp és el que fa que la capçelera IP pugui ser variable en mida. Normalment, no s’utilitza.
Estructura paquet IPv4
Farciment: per motius d’eficiència les dades han de començar en una posició múltiple de 4 octets. En el cas que algunes opcions introdueixin una desalineació, el padding, que normalment són tot zeros, alinea a la paraula del camp següent. Dades: dades del datagrama que es passaran al nivell de transport, o sigui, la informació que realment es vol transmetre..
Adreçament IP
Cada adreça IP (IPv4) és un nombre únic de 32-bits, dividit en quatre octets o bytes que se solen representar separats per espais o punts per poder llegir-los millor.
Concepte
Exemple:
172.16.4.20
Conversió nombre binari a decimal
Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
8-Bit Octet
Valor Decimal
128 64 32 16 8 4 2 1
27 26 25 24 23 22 21 20
10101100 00010000 0000010 000010100 10101100 = 172 00010000 = 16 00000100 = 4 00010100 = 20
• L’adreça IP sería: 172.16.4.20
1r Octet 2n Octet 3r Octet 4t Octet
Adreçament IP Exemple
Protocols de suport a IP: ICMP (Internet Control Message Protocol) Aquest protocol informa sobre l’èxit o el fracàs del lliurament dels paquets de dades a la destinació prevista. ICMP permet detectar si una part de la xarxa està congestionada, si un paquet de dades no ha arribat a la seva destinació o si un paquet de dades ha estat eliminat en algun punt de la xarxa per haver excedit el temps màxim assignat per al seu lliurament en la destinació (temps de vida del paquet).
Protocols de suport a IP: ICMP (Internet Control Message Protocol)
ICMP s’encarrega d’informar sobre tot aquest tipus de falles en el dispositiu emissor de les dades, tot i que ICMP no pot corregir cap d’aquests errors que detecta, de la qual cosa s’encarrega el protocol TCP. Exemple: ping
Protocols de suport a IP: IGMP(Internet group management /multicast Protocol) Aquest protocol gestiona les transmissions multicast. El multicasting és un mètode de transmissió punt a multipunt, és a dir, permet a un node enviar dades a un grup seleccionat de nodes –no necessàriament a tots els nodes del segment de la xarxa on està l’emissor, cosa que seria una transmissió en mode difusió o broadcast–.
IGMP(Internet group management /multicast Protocol) El multicasting pot ser utilitzat, per exemple, a l’hora de fer teleconferències o videoconferències per Internet. Els routers fan ús del protocol IGMP per determinar quins nodes pertanyen a un determinat grup multicast i per transmetre les dades a tots els nodes d’aquell grup. Els nodes d’una xarxa també fan servir IGMP per entrar o sortir de grups multicast en qualsevol moment.
Protocols de suport a IP: ARP (address resolution Protocol) És el protocol que obté les adreces MAC (adreces físiques) d’un node i, llavors, crea una base de dades en què es relaciona l’adreça MAC de cada node amb la seva adreça IP (adreça lògica). Si un node necessita conèixer l’adreça MAC d’un altre node en la mateixa xarxa del qual només coneix l’adreça IP, el primer node utilitza ARP per enviar un missatge de difusió (broadcast) a la xarxa.
Protocols de suport a IP: ARP (address resolution Protocol)
El primer node utilitza ARP per enviar un missatge de difusió (broadcast) a la xarxa en el qual ve a dir “em caldria saber l’adreça MAC del node que té com a adreça IP la següent: ...”. Llavors, el node que té aquella adreça IP contesta i proporciona la seva adreça MAC.
Mode difusió o broadcast Quan un paquet de dades és enviat en mode difusió o broadcast, el paquet arriba a tots els nodes d’aquell segment de xarxa, que configura el domini de difusió o broadcast. Un enviament en mode broadcast s’expandeix per tot el domini de difusió a través dels concentradors (hubs), ponts i commutadors (switchs) i només és filtrat o aturat per un dispositiu de capa de xarxa, com ara un router o encaminador.
Classes de xarxes IP Una adreça IP conté dos tipus d’informació: la part corresponent a la xarxa.
la part corresponent al host o node.
Classes de xarxes IP
Classe C (/24) Small Network
Classe B (/16) Medium Network
Classe A (/8) Large Network
ID Xarxa ID Host
1 1 0
x w y z
ID Xarxa ID Host
1 0
x w y z
ID Xarxa ID Host
0
x w y z
Classes de xarxes IP: Classe A
Si s’utilitzen 7 bits per identificar les xarxes, podrem obtenir: 27 xarxes (128 xarxes), a cadascuna de les quals es poden connectar 224 màquines (concretament, una mica menys de 16.777.216 màquines).
Classes de xarxes IP: Classe B
Si s’utilitzen 14 bits per identificar les xarxes, es poden obtenir 214 xarxes (16.384 xarxes). A cadascuna d’aquestes xarxes s’hi poden connectar 216 màquines, això és, una mica menys de 65.535 màquines.
Classes de xarxes IP:Classe C
Si s’utilitzen 21 bits per identificar les xarxes, es poden obtenir 221 xarxes (2.097.152 xarxes). A cadascuna d’aquestes xarxes s’hi poden connectar 28 màquines, això és, una mica menys de 256 màquines.
Classes de xarxes IP
Classe E
Classe D
Reservat usos futurs
1 1 110
x w y z
Adreça difusió selectiva 1 1 1 0
x w y z
Classes de xarxes IP: Classe D
L’adreça de classe D no té cap octet dedicat a la xarxa ni cap altre dedicat a l’identificador d’ordinador perquè és una adreça de difusió selectiva (multicast).
Classes de xarxes IP: Classe E
Són adreces IP que s’han reservat per a futures utilitzacions. Normalment el Comitè d’Experts en Enginyeria d’Internet (IETF, Internet Engineering Task Force) les utilitza per investigar i, per tant, cap adreça de classe E s’utilitza a Internet.
• Quan la identitat de l’ordinador és 0: és l’adreça de xarxa d’on esta connectat l’ordinador.
Ex: 192.168.0.0
• Quan la identitat de l’ordinador són tots 1: és una adreça de difusió (broadcast).
Ex: 192.168.0.255 • Quan tota l’adreça són 0 indica aquesta màquina.
Ex: 0.0.0.0.
Espais de direcció reservat Valors especials d’adreça
• Adreça loopback (127.x.x.x )
El loopback és un bucle que no surt de la màquina. Normalment, s’utilitza per comprovar les connexions de les màquines a les xarxes.
Ex: ping 127.0.0.1
Espais de direcció reservat Valors especials d’adreça
Adreces publiques i privades
IPv4 Privada •No enrutable a Internet.
• Es pot assignar localment per l'organització.
•Han de ser traduïts per accedir a Internet.
Pública
•Requerit pels dispositius i hosts que es connecten directament a Internet.
•Ha de ser únic al món.
• Encaminades a Internet.
•Ha de ser assignats per ICANN.
• Les adreces IP reservades per a ús privat són les següents:
• De classe A: el rang 10.0.0.0-10.255.255.255
• De classe B: el rang 172.16.0.0-172.31.255.255
• De classe C: el rang 192.168.0.0-192.168.255.255
Adreces IP privades reservades
• A més de l’adreça IP, cada dispositiu en una xarxa TCP/IP té associada una màscara de subxarxa, que és un nombre de 32-bits (4 octets o bytes) que es combina amb l’adreça IP del dispositiu per determinar el segment de xarxa o la xarxa a la qual pertany el dispositiu.
• En dividir la xarxa en subxarxes, es crea un identificador únic per a cada subxarxa derivada del identificador de la xarxa.
Màscares de subxarxa
La creació de subxarxes té una doble finalitat:
• d’una banda, en treballar amb xarxes més petites permet controlar millor el trànsit de cada xarxa i, sobretot, reduir significativament el nombre de missatges en mode difusió o broadcast (que podrien acabar afectant el rendiment de la xarxa), i
• d’altra banda, permet assignar de manera més eficient un nombre limitat d’adreces IP.
Màscares de subxarxa
• La màscara de subxarxa es crea al col·locar :
un 1 binari a cada posició de bit que representa la porció de xarxa i
un 0 binari en cada posició de bit que representa la porció de host.
Màscares de subxarxa
Usant subxarxes podem:
• Utilitzar una única adreça de xarxa a través de múltiples ubicacions.
• Reduir la congestió de la xarxa mitjançant la segmentació de trànsit.
• Superar les limitacions de les tecnologies actuals.
Màscares de subxarxa
En les xarxes on no es fa servir la creació de subxarxes (subnetting), les màscares de subxarxa prenen sempre valors per defecte, tal com mostra la taula:
Per defecte
Màscares de subxarxa
Quants bits s'utilitzen en una màscara
de subxarxa
254
Numero de Hosts 254
ID Xarxa ID Host
1
ID Subnet
0
128 64 32 16 8 4 2
65,534 8,128 4,064 2,032 1,016 508 16,256 32,512
0 254
254
Classe C Adreçament amb Subnet
Numero de Subnets
Per calcular el nombre de subxarxes, x, que es poden formar amb m bits prestats (m > 1) s’aplica la fórmula següent:
x ≥ 2m on 2m és el nombre d’adreces possibles
que es poden formar amb m bits.
Màscares de subxarxa
Càlcul nombre de subxarxes
Per calcular el nombre de hosts, s’aplica la fórmula següent:
Hosts = 2n – 2 on n és el nombre de bits que s’utilitzaran
per la part de host a les quals cal restar les 2 adreces reservades (la de subxarxa i la de difusió o broadcast).
Càlcul nombre de hosts Màscares de subxarxa
Volem crear 2 subxarxes per a cada xarxa local dins d'una petita empresa.
Volem utilitzar el bloc d'adreces 192.168.1.0/24
Exemple creació 2 subxarxes Màscares de subxarxa
Calcular nombre de bits prestats:
x = 2m
El nombre de subxarxes és 2, per tant:
2 = 2m
m = 1
El nombre bits prestats es 1
Exemple creació 2 subxarxes Màscares de subxarxa
El nombre de hosts sera la part de bits que ens quedin en la part de host, s’han prestat 1 bit per fer la subxarxa i per tant, tindrem (8 bits – 1 bit prestats= 7 bits):
Hosts = 2n – 2
Hosts = 28-1 – 2
Hosts = 27 – 2 = 128 -2 = 126
El nombre de hosts és 126
Exemple creació 2 subxarxes Màscares de subxarxa
Subxarxes resultants:
Subxarxa 1: 192.168.1.00000000 = 192.168.1.0/25
Subxarxa 2: 192.168.1.10000000 = 192.168.1.128/25
La màscara de subxarxa será:
255.255.255.128
Exemple creació 2 subxarxes
Màscares de subxarxa
Volem crear 3 subxarxes per a cada xarxa local dins d'una petita empresa.
Volem utilitzar el bloc d'adreces 192.168.1.0/24
Exemple creació 3 subxarxes
Màscares de subxarxa
Calcular nombre de bits prestats:
x = 2m
El nombre de subxarxes és 3, per tant:
3 = 2m
Per m=1 el resultat és 2
El valor que s’aproxima més és m=2
El nombre bits prestats es 2
Exemple creació 3 subxarxes Màscares de subxarxa
El nombre de hosts sera la part de bits que ens quedin en la part de host, s’han prestat 2 bits per fer la subxarxa i per tant, tindrem (8 bits – 2 bits prestats= 6 bits):
Hosts = 2n – 2
Hosts = 28-2 – 2
Hosts = 26 – 2 = 64 -2 = 62
El nombre de hosts és 62
Exemple creació 3 subxarxes
Màscares de subxarxa
Subxarxes resultants:
Subxarxa 1: 192.168.1.00000000=192.168.1.0/26
Subxarxa 2: 192.168.1.01000000=192.168.1.64/26
Subxarxa 3: 192.168.1.10000000=192.168.1.128/26
Subxarxa 4: 192.168.1.11000000=192.168.1.192/26
La màscara de subxarxa será:
255.255.255.192
Exemple creació 3 subxarxes
Màscares de subxarxa
Volem crear 6 subxarxes per a cada xarxa local amb IP 199.34.89.0 (una per cada departament de la institució o empresa on està instal·lada la xarxa).
Exemple creació 6 subxarxes
Màscares de subxarxa
Calcular nombre de bits prestats:
x = 2m
El nombre de subxarxes és 6, per tant:
6 = 2m
El resultat és m=3
El nombre bits prestats es 3
Exemple creació 6 subxarxes Màscares de subxarxa
El nombre de hosts sera la part de bits que ens quedin en la part de host, s’han prestat 3 bits per fer la subxarxa i per tant, tindrem (8 bits – 3 bits prestats= 5 bits):
Hosts = 2n – 2
Hosts = 28-3 – 2
Hosts = 25 – 2 = 32 -2 = 30
El nombre de hosts és 30
Exemple creació 6 subxarxes
Màscares de subxarxa
Subxarxes resultants:
Subxarxa 1: 199.34.89.00000000 = 192.34.89.0/27
Subxarxa 2: 192.34.89.00100000 = 192.34.89.32/27
Subxarxa 3: 192.34.89.01000000 = 192.34.89.64/27
Subxarxa 4: 192.34.89.01100000 = 192.34.89.96/27
Subxarxa 5: 192.34.89.10000000 = 192.34.89.128/27
Subxarxa 6: 192.34.89.10100000 = 192.34.89.160/27
Subxarxa 7: 192.34.89.11000000 = 192.34.89.192/27
Subxarxa 8: 192.34.89.11100000 = 192.34.89.224/27
La màscara de subxarxa será:
255.255.255.224
Exemple creació 6 subxarxes
Donada l’adreça de xarxa 192.168.30.0, indica quina màscara de subxarxa hauries d’escollir per tenir 4 subxarxes. Omple a continuació la taula.
Exemple subxarxes Màscares de subxarxa
Taula
Bits
Prestats
Octets no
zeros Hosts
2 192 62
3 224 30
4 240 14
5 248 6
6 252 2
Màscares de subxarxa
En una xarxa de classe C la màscara per defecte és 255.255.255.0. Dels 8 bits possibles que tenim per prendre prestats de la màscara, hem de prendre 2 per crear 4 subxarxes (amb 2 bits hi ha 4 possibles combinacions).
Així doncs la màscara és 11111111.11111111.11111111.11000000 = 255.255.255.192.
Exemple subxarxes Màscares de subxarxa
Les 4 subxarxes per tant seran: 110000000.10101000.00011110.00 000000 =192.168.30.0 110000000.10101000.00011110.01 000000 =192.168.30.64 110000000.10101000.00011110.10 000000 =192.168.30.128 110000000.10101000.00011110.11 000000 =192.168.30.192
En cadascuna de les subxarxes hi ha 2 adreces que no podem utilitzar (la primera adreça que
correspon a la subxarxa, i l'última adreça que és la de difusió de la subxarxa). La taula queda per tant de la següent manera.
Exemple subxarxes Màscares de subxarxa
6.1.2. Adreçament IPv4 e IPv6. Creació
de subxarxes
Quan es va dissenyar IPv4 es creia que el seu gran nombre d’adreçes IP (232= 4.294.967.296) seria suficient per a poder suportar el gran creixement que s’esperava d’una xarxa com Internet. El 3 de febrer de 2011, l’ICANN va assignar els últims blocs lliures als RIRs (Registre Regional d’Internet), esgotant el pool d'adreces IPv4 disponibles.
6.1.2. Adreçament IPv4 e IPv6. Creació
de subxarxes Actualment, la majoria dels equips d’Internet utilitzen encara l’adreçament IPv4 encara que la seva assignació s’hagi esgotat. Opcions per atenuar l’esgotament d’IP´s: Ús de xarxes privades.
NAT (Network Address Translation, traducció d'adreces de xarxa).
6.1.2. Adreçament IPv4 e IPv6. Creació
de subxarxes
Opcions per atenuar l’esgotament d’IP´s: Hosting virtual basat en noms.
Control exhaustiu de registres d'Internet regional en l'assignació d'adreces als registres locals.
Reenumeració de xarxes per recuperar amplis blocs d'espai d'adreces assignats en els primers dies d'Internet.
6.1.2. Adreçament IPv4 e IPv6. Creació
de subxarxes
Prefix binari valor
Prefix HEX valor
Fracció espai d’adreçes
Reservat 0000 0000 - 1/256
Global unicast adreçes
001 2 or 3 1/8
Link-local unicast adreçes
1111 1110 1000 FE8 1/1024
Unique local unicast adreçes
1111 1100 FD 1/256
Multicast adreçes
1111 1111 FF 1/256
Prefixes IPv6
6.1.2. Adreçament IPv4 e IPv6. Creació
de subxarxes
El protocol IPv6 té ja més de 10 anys de vida, però, es pot dir que encara té el desenvolupament d'un nadó. Segons un estudi de Google, en l’any 2008, l’ús d’IPv6 en Internet era menys del 1%. No obstant, IPv6 ja esta plenament suportat en la majoria de sistemes operatius moderns.
6.1.2. Adreçament IPv4 e IPv6. Creació
de subxarxes
Per fer la transició d'IPv4 a IPv6 cal: Actualitzar les aplicacions de suport a IPv6 Actualització d'infraestructura d'enrutament per suportar IPv6 Dispositius d'actualització per admetre IPv6 Actualització de DNS amb registres per IPv6 Actualitza hosts per als nodes IPv4/IPv6
6.1.3. Enrutament
La funció encarregada de seleccionar les rutes que deuen seguir les dades a traves de la xarxa s’anomena enrutament, i es realitza en la capa de xarxa. Els processos d’enrutament son realitzats per uns dispositius especials, anomenats enrutadors o routers.
6.1.3. Enrutament
Els routers coneixen la ubicació dels possibles destinataris gracies a que utilitzen els seus propis mapes. Aquests mapes son representacions de la topologia de la xarxa que s'emmagatzemen en unes taules anomenades taules d’enrutament.
6.1.3.1. Classificació dels mètodes
d’enrutament
Enrutament estàtic Enrutament dinàmic:
RIP (Routing Information Protocol)
EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing
Protocol)
BGP (Border Gateway Protocol)
OSPF (Open Shortest Path First)
6.1.3.1. Classificació dels mètodes
d’enrutament Enrutament dinàmic: RIP
És un dels protocols més utilitzats des de l’inici d’Internet. Té les següents característiques: -És un protocol de vector-distancia que utilitza el compte de salts per a determinar la millor ruta al desti. El valor màxim es de 15. -No té en compte la velocitat de transmissió dels enllaços, pel que pot determinar una ruta més lenta com la millor.
6.1.3.1. Classificació dels mètodes
d’enrutament Enrutament dinàmic: RIP - Inclou l’adreça IP del següent enrutador.
- Enrutador envia cada 30 segons, informació d’actualització de les taules als seus veïns.
- Quan existeixen varies rutes per arribar al mateix destí, es selecciona aquella que té un compte de salts menor.
- La determinació del nombre de xarxa del destí es realitza aplicant la màscara de classe corresponent a l’adreça.
6.1.3.1. Classificació dels mètodes
d’enrutament Enrutament dinàmic: RIPv2 Corregeix les deficiències més importants de RIPv1:
- Enviament de prefixes de xarxa i subxarxa amb les adreces, el que permet suportar subxarxes.
- Actualització de les taules d’encaminament mitjançant l’enviament de la informació a l’adreça de difusió de classe D 224.0.0.9. Ofereix major rendiment en la xarxa al reduir el tràfic generat.
6.2. Protocols de transport. Protocol
TCP/UDP Port
Cada procés que s’estigui executant en una màquina té assignat un nombre de port. S’anomena sòcol o socket d’un procés el parell format per (a) el nombre de port del procés i (b) l’adreça IP del host on el procés s’està executant.
Exemple de nombre de port
El nombre de port predeterminat per a un servei HTTP és el 80; si l’adreça IP d’un host
on s’està executant un servei HTTP és 10.44.8.81, llavors el sòcol del servei HTTP en
aquell host seria 10.44.8.81:80.
És a dir, el host assumeix que qualsevol sol·licitud que arribi al port 80 serà de tipus
HTTP.
6.3. Protocols d’aplicació Familia TCP/IP Protocol TCP/IP OSI
TCP UDP
Ethernet Frame Relay
Token Ring
ATM
Aplicació
Transport
Network Interface
HTTP Aplicació
Transport
Xarxa
Enllaç dades
Presentació
Sessió
Física
Internet
FTP
SMTP
DNS
POP3
SNMP
IPv6 IPv4 ARP IGMP
ICMP
MF0228_3: Disseny de xarxes telemàtiques (200 hores)
UF1869: Anàlisi del mercat de productes de comunicacions (90 hores)
UF1870: Desenvolupament del projecte de la xarxa telemàtica (80 hores)
UF1871: El·laboració de la documentació tècnica (30 hores)
Relació d’unitats didàctiques per
mòdul formatiu
1. Introducció a les comunicacions i xarxes de computadores.
2. Principis de transmissió de dades.
3. Medis de transmissió guiats.
4. Medis de transmissió sense fils.
Contingut
1. Dispositius d’interconnexió de xarxes
1. Funcions i model de referència OSI
2. Prestacions i característiques
3. Influència sobre les prestacions de la xarxa
4. Catàlegs de productes d’equips d’interconnexió de xarxa
7. Equips d’interconnexió de xarxa
7.1. Dispositius d’interconnexió de
xarxes Dispositius d’interconnexió de xarxes
Bridge o pont
Concentrador o hub
Switch o commutador
Dispositiu Wifi
Encaminador o router
7.1.2. Prestacions i característiques Concentradors o hubs Funciona com un repetidor però permet la interconnexió de múltiples nodes. El seu funcionament és relativament simple doncs rep una trama de Ethernet, per un dels seus ports, i la repeteix per tots els seus ports restants sense executar cap procés sobre les mateixes. Opera a la capa física del model OSI.
7.1.2. Prestacions i característiques Concentradors o hubs
7.1.2. Prestacions i característiques Bridge o Pont Permet interconnectar xarxes de diferents topologies i diferents protocols a nivell MAC i a nivell d’enllaç.
7.1.2. Prestacions i característiques Switches o Commutadors Permet l’interconnexió de xarxes a nivell d’enllaç de dades. A diferencia dels bridges, els switches només permeten connectar LAN que utilitzen els mateixos protocols ( a nivell físic i nivell d’enllaç). La seva principal funció consisteix en segmentar una xarxa per augmentar el seu rendiment.
7.1.2. Prestacions i característiques
Switches vs Hubs
7.1.2. Prestacions i característiques
Switches vs Hubs
La diferència principal entre els hubs i els switches es basa en la forma en que distribueixen les dades de la xarxa, la qual cosa afecta directament els costos i la disponibilitat de l'ample de banda.
7.1.2. Prestacions i característiques
Routers o encaminadors És un dispositiu que proporciona connectivitat a nivell de xarxa.
7.1.2. Prestacions i característiques
Routers vs switches Un switch igual que un router és també un dispositiu d'emmagatzematge i reenviament. La diferència fonamental és que el commutador opera a la capa 2 (capa d'enllaç) del model OSI, de manera que per enviar una trama es basa en una direcció MAC, al contrari d'un router que empra per enviar un paquet l'adreça IP.
7.1.3. Influencia sobre les prestacions
de la xarxa Domini de col.lisions L'àrea de xarxa on s'originen les trames i es produeixen les col·lisions s'anomena domini de col·lisions.